一種磁懸浮儲能飛輪轉子失控時的兩級安全保護結構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種磁懸浮儲能飛輪轉子失控時的兩級安全保護結構,第一級保護由錐形套、滾珠軸承、轉子芯及緊固螺栓組成；第二級保護由緊固螺栓、滾珠保護蓋、滾珠及滾珠座組成。本實用新型專利技術提供的高速轉子兩級保護結構，可以提高磁懸浮轉子的運轉安全性，同時，也可以避免因轉子失穩造成的系統破壞。

【技術實現步驟摘要】
一種磁懸浮儲能飛輪轉子失控時的兩級安全保護結構
本技術涉及一種儲能飛輪轉子的安全保護結構，特別是涉及一種磁懸浮儲能飛輪轉子失控時的兩級安全保護結構，可應用于高速、立式安裝的儲能飛輪轉子或類似于儲能飛輪轉子的旋轉零件的安全防護。
技術介紹
一般對于立式安裝的儲能飛輪轉子，其軸端是與滾珠軸承的內圈直接配合的，此時的滾珠軸承同時承受軸向力和徑向力，若滾珠軸承所受軸向力過大，軸承的壽命會縮短很多。為了提高滾珠軸承的壽命，一般會給飛輪轉子加裝軸向磁軸承，抵消一部分飛輪轉子的重力，轉子的另一部分重力由滾珠軸承承擔。這種結構存在以下幾個問題：問題一，飛輪轉子成本高，且磨損后無法修復。儲能飛輪中所用的滾珠軸承都是精度要求比較高的，為了與此種高精度的滾珠軸承配合，轉子也必須具有相應的配合精度，為了達到比較高的加工精度，轉子的加工成本必然居高不下。再有，若轉子端部運轉后發生磨損，轉子幾乎無法修復，即便是修復了，也無法與同型號的滾珠軸承進行配合，最后只能廢棄。問題二，若滾珠軸承在高速運轉過程中出現損壞，飛輪轉子將處于無支撐無保護的失控狀態，飛輪轉子必然會與其周邊的零部件發生劇烈碰撞，輕則發生整套飛輪損壞，重則發生人員傷亡事故。因此，儲能飛輪轉子的安全防護就成了一個非常嚴肅和關鍵的問題。
技術實現思路
本技術的目的在于克服已有技術的缺陷，提供一種具有更高的安全性以及能更靈活地裝拆結構的磁懸浮儲能飛輪轉子失控時的兩級安全保護結構。為了達到上述目的，本技術采用的技術方案是：一種磁懸浮儲能飛輪轉子失控時的兩級安全保護結構,包括軸承座，在所述的軸承座前端固定有端蓋，在所述的軸承座內前后分別設置有彼此連通的軸承安裝孔和滾珠安裝孔，在所述的軸承安裝孔和滾珠安裝孔的連接處的軸承座內壁上設置有定位凸臺，在所述的軸承安裝孔處的定位凸臺的前壁上安裝有軸承調整墊圈，一個滾珠軸承的后端壓緊軸承調整墊圈設置，所述的滾珠軸承的外圈前端通過固定在軸承座上的軸承壓蓋壓緊固定，在所述的滾珠軸承的內圈中轉動連接有一個錐形套，所述的錐形套具有錐形內孔，所述的錐形套的前端通過向外延伸的軸肩壓緊滾珠軸承的內圈前端，在所述的錐形套的前端軸肩上安裝有軸向間隙調整墊圈，飛輪轉子的后端具有錐形結構，所述的錐形結構形狀與錐形內孔形狀相吻合，所述的錐形結構穿過軸向間隙調整墊圈并插在錐形內孔中，所述的錐形結構與錐形內孔過盈配合，所述的飛輪轉子通過在錐形結構處的軸肩與軸向間隙調整墊圈壓緊設置，一個轉子芯通過裝有彈簧墊圈的緊固螺栓固定在所述的錐形結構的后端面上，所述的轉子芯分別通過軸肩與錐形結構的后端面以及滾珠軸承的內圈的后端壓緊配合；在所述的緊固螺栓后壁中間開有前錐臺型凹槽，一個滾珠座通過螺栓固定在軸承座后端，在所述的滾珠座與軸承座后端之間設置有滾珠座調整墊圈，所述的滾珠座具有設置在滾珠安裝孔內的安裝凸臺，在所述的安裝凸臺的前壁中間開有后錐臺型凹槽，一個滾珠卡固在滾珠壓蓋的開孔內并且滾珠的后部通過滾珠壓蓋壓緊設置在后錐臺型凹槽內，所述的滾珠壓蓋通過緊固螺栓固定在滾珠座上，所述的滾珠的前部安裝在前錐臺型凹槽內并且兩者之間間隙配合。本技術的磁懸浮飛輪轉子失控時的兩級安全保護結構與現有技術相比，本技術具有以下有益效果：在保證裝配精度的前提下，當飛輪轉子失控時具有更高的安全性，以及更靈活地裝拆結構。附圖說明圖1是本技術的磁懸浮儲能飛輪轉子失控時的兩級安全保護結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本技術進行詳細描述。為能進一步了解本技術的內容、特點及功效，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。如附圖所示的本技術的一種磁懸浮儲能飛輪轉子失控時的兩級安全保護結構，包括軸承座7，在所述的軸承座7前端固定有端蓋6，在所述的軸承座內前后分別設置有彼此連通的軸承安裝孔和滾珠安裝孔，在所述的軸承安裝孔和滾珠安裝孔的連接處的軸承座內壁上設置有定位凸臺，在所述的軸承安裝孔處的定位凸臺的前壁上安裝有軸承調整墊圈9，一個滾珠軸承8的后端壓緊軸承調整墊圈9設置，所述的滾珠軸承8的外圈前端通過固定在軸承座上的軸承壓蓋5壓緊固定，在所述的滾珠軸承8的內圈中轉動連接有一個錐形套3，所述的錐形套3具有錐形內孔，所述的錐形套3的前端通過向外延伸的軸肩壓緊滾珠軸承8的內圈前端，在所述的錐形套3的前端軸肩上安裝有軸向間隙調整墊圈2，飛輪轉子1的后端具有錐形結構，所述的錐形結構形狀與錐形內孔形狀相吻合，所述的錐形結構穿過軸向間隙調整墊圈2并插在錐形內孔中，所述的錐形結構與錐形內孔過盈配合，所述的飛輪轉子1通過在錐形結構處的軸肩與軸向間隙調整墊圈2壓緊設置，一個轉子芯18通過裝有彈簧墊圈17的緊固螺栓16固定在所述的錐形結構的后端面上，所述的轉子芯18分別通過軸肩與錐形結構的后端面以及滾珠軸承8的內圈的后端壓緊配合。在所述的緊固螺栓16后壁中間開有前錐臺型凹槽，一個滾珠座12通過螺栓11固定在軸承座7后端。在所述的滾珠座12與軸承座后端之間設置有滾珠座調整墊圈10，所述的滾珠座12具有設置在滾珠安裝孔內的安裝凸臺，在所述的安裝凸臺的前壁中間開有后錐臺型凹槽，一個滾珠13卡固在滾珠壓蓋14的開孔內并且滾珠13的后部通過滾珠壓蓋14壓緊設置在后錐臺型凹槽內，所述的滾珠壓蓋14通過緊固螺栓15固定在滾珠座上，所述的滾珠13的前部安裝在前錐臺型凹槽內并且兩者之間間隙配合。滾珠13卡固在滾珠壓蓋14的開孔內以防滾珠13高速旋轉時脫出滾珠壓蓋14。本結構中軸承壓蓋5與轉子芯18用于滾珠軸承8的軸向壓緊，滾珠軸承8的軸向位置由軸承調整墊圈9調節。優選的滾珠軸承8采用帶有軸向和徑向間隙的陶瓷球軸承，緊固螺栓16通過彈簧墊圈17將轉子芯18壓緊到飛輪轉子1上。錐形套3與飛輪轉子1的過盈量由軸向間隙調整墊圈2調整。錐形套3、轉子芯18與緊固螺栓16采用碳鋼經淬火處理，增加其硬度及耐磨性。彈簧墊圈17選用標準件。滾珠軸承8選用標準件。滾珠座12的后錐臺型凹槽同時與滾珠13相接觸，后錐臺型凹槽內預先加入少量真空高溫潤滑脂，用于滾珠13的潤滑。滾珠13的前部與緊固螺栓16相配合，飛輪轉子1正常運轉時，緊固螺栓16與滾珠13不接觸，兩者之間留有一定的間隙，約為0.6～1mm，間隙值通過調整滾珠座調整墊圈10保證。滾珠座12、滾珠13與滾珠壓蓋14材料選用碳鋼經淬火處理后使用，增加其硬度及耐磨性。滾珠座調整墊圈10材料選用普通碳鋼。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁懸浮儲能飛輪轉子失控時的兩級安全保護結構,其特征在于：包括軸承座，在所述的軸承座前端固定有端蓋，在所述的軸承座內前后分別設置有彼此連通的軸承安裝孔和滾珠安裝孔，在所述的軸承安裝孔和滾珠安裝孔的連接處的軸承座內壁上設置有定位凸臺，在所述的軸承安裝孔處的定位凸臺的前壁上安裝有軸承調整墊圈，一個滾珠軸承的后端壓緊軸承調整墊圈設置，所述的滾珠軸承的外圈前端通過固定在軸承座上的軸承壓蓋壓緊固定，在所述的滾珠軸承的內圈中轉動連接有一個錐形套，所述的錐形套具有錐形內孔，所述的錐形套的前端通過向外延伸的軸肩壓緊滾珠軸承的內圈前端，在所述的錐形套的前端軸肩上安裝有軸向間隙調整墊圈，飛輪轉子的后端具有錐形結構，所述的錐形結構形狀與錐形內孔形狀相吻合，所述的錐形結構穿過軸向間隙調整墊圈并插在錐形內孔中，所述的錐形結構與錐形內孔過盈配合，所述的飛輪轉子通過在錐形結構處的軸肩與軸向間隙調整墊圈壓緊設置，一個轉子芯通過裝有彈簧墊圈的緊固螺栓固定在所述的錐形結構的后端面上，所述的轉子芯分別通過軸肩與錐形結構的后端面以及滾珠軸承的內圈的后端壓緊配合；在所述的緊固螺栓后壁中間開有前錐臺型凹槽，一個滾珠座通過螺栓固定在軸承座后端，在所述的滾珠座與軸承座后端之間設置有滾珠座調整墊圈，所述的滾珠座具有設置在滾珠安裝孔內的安裝凸臺，在所述的安裝凸臺的前壁中間開有后錐臺型凹槽，一個滾珠卡固在滾珠壓蓋的開孔內并且滾珠的后部通過滾珠壓蓋壓緊設置在后錐臺型凹槽內，所述的滾珠壓蓋通過緊固螺栓固定在滾珠座上，所述的滾珠的前部安裝在前錐臺型凹槽內并且兩者之間間隙配合。...

【技術特征摘要】
1.一種磁懸浮儲能飛輪轉子失控時的兩級安全保護結構,其特征在于：包括軸承座，在所述的軸承座前端固定有端蓋，在所述的軸承座內前后分別設置有彼此連通的軸承安裝孔和滾珠安裝孔，在所述的軸承安裝孔和滾珠安裝孔的連接處的軸承座內壁上設置有定位凸臺，在所述的軸承安裝孔處的定位凸臺的前壁上安裝有軸承調整墊圈，一個滾珠軸承的后端壓緊軸承調整墊圈設置，所述的滾珠軸承的外圈前端通過固定在軸承座上的軸承壓蓋壓緊固定，在所述的滾珠軸承的內圈中轉動連接有一個錐形套，所述的錐形套具有錐形內孔，所述的錐形套的前端通過向外延伸的軸肩壓緊滾珠軸承的內圈前端，在所述的錐形套的前端軸肩上安裝有軸向間隙調整墊圈，飛輪轉子的后端具有錐形結構，所述的錐形結構形狀與錐形內孔形狀相吻合，所述的錐形結構穿過軸向間隙調整墊圈并插在錐形內孔中，所述的錐形結構與錐形內孔過盈配合，所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉進輝，孟慶瑩，裴徐良，劉萍，梁強，鄭巖，季國賓，歐陽俊，徐世軍，蔣濤，劉芝秀，翟磊，
申請(專利權)人：中海油能源發展股份有限公司，中海油能源發展裝備技術有限公司，北京奇峰聚能科技有限公司，
類型：新型
國別省市：北京,11